DE3001566A1 - Overload protecting engine driven compressor coupling - has three radial arms inside hollow drive shaft, engaging grooves inside gear pinion boss - Google Patents
Overload protecting engine driven compressor coupling - has three radial arms inside hollow drive shaft, engaging grooves inside gear pinion bossInfo
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Abstract
Description
"Überlastkupplung zwischen einer "Overload clutch between a
Welle und einer Nabe" Die Erfindung bezieht sich auf eine Überlastkupplung nach dem Oberbegriff von Patentanspruch 1. Shaft and a hub "The invention relates to an overload clutch according to the preamble of claim 1.
Bei einer bekannten Überlastkupplung dieser Art (DE-AS 10 57 834) wird die Raste von einer trapezförmigen Nut gebildet, während das Druckstück in den Richtungen senkrecht zur Drehachse spielfrei in der Aufnahme der Welle geführt ist. Wegen der Trapezform der Raste und der spielfreien Führung des Druckstückes besteht bei dieser bekannten Überlastkupplung die Gefahr, daß bei Verwendung von mehrereren Kupplungsgliedern - bei dieser Kupplung ist eine Kugel als Kupplungsglied vorgesehen - daß nicht alle Kugeln in ihrer Einrückstellung gleichen Abstand zur Drehachse infolge Fertigungstoleranzen aufweisen, so daß das eine kegelförmige Eingriffsfläche für die Kugel aufweisende Druckstück nicht an allen Kugeln gleichmäßig anliegen kann.In a known overload clutch of this type (DE-AS 10 57 834) the notch is formed by a trapezoidal groove, while the pressure piece is in guided in the directions perpendicular to the axis of rotation play-free in the receptacle of the shaft is. Because of the trapezoidal shape of the notch and the play-free guidance of the pressure piece with this known overload clutch there is a risk that when using several coupling elements - this coupling uses a ball as the coupling element provided - that not all balls are equally spaced in their engagement position Have axis of rotation as a result of manufacturing tolerances, so that a conical engagement surface for the pressure piece having the ball do not rest evenly on all balls can.
Ausgehend von einer Überlastkupplung nach dem Oberbegriff von Patentanspruch 1 besteht die der Erfindung zugrui liegende Aufgabe im wesentlichen darin, unter Verwendung von mehreren - vorzugsweise drei - Kupplungsgliedern die Beteiligung aller Kupplungsglieder an der Übertragung des Kupplungsmomentes sicher zu stellen.Based on an overload clutch according to the generic term from Claim 1 consists essentially of the object underlying the invention therein, using several - preferably three - coupling members the Participation of all coupling links in the transmission of the coupling torque safely to deliver.
Die erläuterte Aufgabe ist gemäß der Erfindung in vorteilhafter Weise mit den kennzeichnenden Merkmalen von Patentanspruch 1 gelöst.The stated object is according to the invention in an advantageous manner solved with the characterizing features of claim 1.
Bei der Überlastkupplung nach der Erfindung ist durch die nur in einer Drehrichtung wirksame Anordnung der Eingriffsflächen für die Ausrückstellung sowie durch die Führungsflächen zwischen Raste einerseits und Kupplungsglied andererseits zunächst gewährleistet, daß sich das Kupplungsglied zum Ausgleich von Fertigungstoleranzen in den Richtungen der Führungsachse relativ zur Raste einstellen kann, wobei die Führungsflächen sicherstellen, daß sich hierbei die Lage der Raste relativ zur Führungachse nicht ändert. Wenigstens eine der beiden Eingriffsflächen zwischen Kupplungsglied und Druckstück ist üblicherweise zur Führungsachse geneigt ausgebildet, so daß das Druckstück infolge seiner zur Drehachse radialen Einstellbeweglichkeit auch dann in Eingriff mit allen drei Kupplungsgliedern gelangt, wenn letztere unterschiedliche Abstände zur Drehachse aufweisen.In the overload clutch according to the invention is through only in one Direction of rotation effective arrangement of the engagement surfaces for the disengagement position as well through the guide surfaces between the catch on the one hand and the coupling member on the other first ensures that the coupling member to compensate for manufacturing tolerances can adjust in the directions of the guide axis relative to the detent, the Guide surfaces ensure that the position of the detent is relative to the guide axis does not change. At least one of the two engagement surfaces between the coupling member and pressure piece is usually inclined to the guide axis so that the Pressure piece also then due to its radial adjustment mobility to the axis of rotation comes into engagement with all three coupling members when the latter are different Have distances to the axis of rotation.
Die Unteransprüche haben vorteilhafte Ausgestaltungen der Überlastkupplung nach der Erfindung zum Gegenstand.The subclaims have advantageous configurations of the overload clutch according to the invention to the subject.
Wie eine Überlastkupplung nach der Erfindung beispielsweise im einzelnen ausgebildet sein kann, ist im folgenden anhand einer in der Zeichnung dargestellten vorteilhaften Ausführungsform für ein von der Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine angetriebenes Antriebszahnrad für ein Hilfsaggregat - z.B. einen Kompressor - beschrieben. In der Zeichnung bedeuten Fig. 1 einen die Drehachse enthaltenden Axialschnitt durch die erfindungsgemäße Überlastkupplung nach Linie I-I in Fig. 2, Fig. 2 einen zur Drehachse senkrechten Querschnitt durch die Überlastkupplung der Fig. 1 nach Linie 11-11, und Fig. 3 eine Draufsicht auf das eine Stirnende eines Kupplungsgliedes der Überlastkupplung von Fig. 1 in Pfeilrichtung III in Fig. 2.Such as an overload clutch according to the invention, for example in the can be formed individually, is shown below with reference to one in the drawing illustrated advantageous embodiment for one of the crankshaft of an internal combustion engine driven drive gear for an auxiliary unit - e.g. a compressor - described. In the drawing, FIG. 1 shows an axial section containing the axis of rotation the overload clutch according to the invention according to line I-I in Fig. 2, Fig. 2 a for Axis of rotation vertical cross section through the overload clutch of FIG. 1 along the line 11-11, and FIG. 3 is a plan view of one end face of a coupling member the overload clutch of FIG. 1 in the direction of arrow III in FIG. 2.
Ein Antriebszahnrad 38 eines Kompressors ist über seine Nabe 5 auf einem zylindrischen Außenmantel 34 einer als Wellenstumpf ausgebildeten Welle 4 in den Drehrichtungen der Drehachse 7-7 gleitend gelagert. An ihrem einen Ende ist die Welle 4 mit einem Stirnzapfen 39 versehen, der in eine Gewindesackbohrung 40 am Ende 41 einer nicht näher dargestellten Kurbelwelle 42 einer Brennkraftmaschine drehfest eingeschraubt ist. In dem zylindrischen Innenmantel 43 der Nabe 5 sind drei nutenartige Rasten 13 eingebracht, die parallel zur Drehachse 7-7 verlaufen. Von der entgegengesetzt zum Stirnzapfen 39 liegenden Stirnfläche 44 der Welle 4 geht eine in Form einer Sackbohrung ausgebildete Aufnahme 11 aus, die im Durchmesser zweifadi abgestuft und zentrisch zur Drehachse 7-7 angeordnet ist. In den inneren engen Abschnitt 45 der Aufnahme 11 münden drei zylindrische Führungen 6, deren Führungsachsen 8-8 senkrecht zur Drehachse 7-7 ausgerichtet sind. Die Führungen 6 nehmen jeweils ein mit einem korrespondierenden zylindrischen Führungsabschnitt 22 versehenes Kupplungsglied 9 auf, wobei die drei Kupplungsglieder 9 gemeinsam durch ein in der Aufnahme 11 angeordnetes Druckstück 12 in ihre jeweilige Einrückstellung 46 gebracht sind, in der die radial äußeren Stirnenin den 26 der Kupplungsglieder 9/die zugehörige Raste 13 eingreifen. Das mit den radial inneren Stirnenden 28 der Kupplungsglieder 9 zusammenarbeitende Druckstück 12 weist in den Richtungen senkrecht zur Drehachse 7-7 ein Spiel 21 gegenüber der Aufnahme 11 auf. Ein im mittleren Abschnitt 47 der Aufnahme 11 angeordnetes Tellerfederpaket 10 stützt sich an seinem einen Ende an einem Bund 48 des Druckstückes 12 und an seinem anderen Ende an einem in eine Umfangsnut 49 des mittleren Abschnittes 47 eingesetzten Sicherungsring 50 ab. Der äußere Abschnitt 51 der Aufnahme 11 ist mit Schlüsselflächen 52 zum Einsetzen eines Spannwerkzeuges ausgebildet. Eine zwischen den engen Abschnitt 45 und das Druckstück t2 eingesetzte Ringdichtung 30 grenzt einen inneren Raum 31 der Aufnahme 11 dichtend nach außen ab, der über einen Schmieröl-Versorgungskanal 32 der Welle 4 an das Schmiersystem der Brennkraftmaschine angeschlossen ist. Von dem Raum 31 gehen radiale Schmierkanäle 36 ab, deren Ausmündungen 35 am Außenmantel 34 der Welle 4 so angeordnet sind, daß sowohl der axiale Bereich 33 der Welle 4 für die Gleitlagerung der Nabe 5 als auch der axiale Bereich 37 der Welle 4, in dem die Kupplungsglieder 9 mit der Nabe 5 zusammenarbeiten, mit Schmieröl versorgt werden.A drive gear 38 of a compressor is on its hub 5 a cylindrical outer jacket 34 of a shaft 4 designed as a stub shaft slidably mounted in the directions of rotation of the axis of rotation 7-7. At one end is the shaft 4 is provided with an end pin 39 which is inserted into a threaded blind hole 40 at the end 41 of a not shown crankshaft 42 of an internal combustion engine is screwed in non-rotatably. In the cylindrical inner jacket 43 the Hub 5, three groove-like notches 13 are introduced, which are parallel to the axis of rotation 7-7 get lost. From the opposite end face 44 of the end pin 39 Shaft 4 starts from a receptacle 11 in the form of a blind hole, which is in the The diameter is two-faced and arranged centrically to the axis of rotation 7-7. In the inner narrow section 45 of the receptacle 11 open into three cylindrical guides 6, the guide axes 8-8 of which are aligned perpendicular to the axis of rotation 7-7. The guides 6 each have a corresponding cylindrical guide section 22 provided coupling member 9, the three coupling members 9 together by a pressure piece 12 arranged in the receptacle 11 in their respective engagement position 46 are brought, in which the radially outer foreheads in the 26 of the coupling members 9 / the associated catch 13 engage. That with the radially inner end faces 28 of Coupling members 9 cooperating pressure piece 12 points in the directions perpendicular to the axis of rotation 7-7 a game 21 with respect to the receptacle 11. One in the middle section 47 of the receptacle 11 arranged disc spring assembly 10 is supported on its one End at a collar 48 of the pressure piece 12 and at its other end at an in a circumferential groove 49 of the central portion 47 inserted locking ring 50 from. The outer portion 51 of the receptacle 11 has key surfaces 52 for insertion a clamping tool formed. One between the narrow section 45 and the The ring seal 30 inserted in the pressure piece t2 borders an inner space 31 of the receptacle 11 sealing to the outside, via a lubricating oil supply channel 32 of the shaft 4 connected to the lubrication system of the internal combustion engine is. Radial lubrication channels 36 extend from space 31, and their openings 35 on the outer jacket 34 of the shaft 4 are arranged so that both the axial region 33 of the shaft 4 for the plain bearing of the hub 5 as well as the axial area 37 of the shaft 4, in which the coupling members 9 cooperate with the hub 5, supplied with lubricating oil will.
Die Kupplungsglieder 9 sind jeweils an ihrem radial äußeren Stirnende 26 mit einer Anfräsung 27 versehen, die symmetrisch zu einer die Führungsachse 8-8 enthaltenden Symmetrieebene 53-53 (Fig. 3) ausgebildet sind. Die Anfräsung 27 weist zwei von der Symmetrieebene 53-53 ausgehende und geneigt zur Führungsachse 8-8 ausgebildete Eingriffsflächen 15 sowie zwei von jeweils einer Eingriffsfläche 15 ausgehende Führungsflächen 18 auf. Die Führungsflächen 18 liegen in zur Symmetrieebene 53-53 parallelen Ebenen 22-22. Die Rasten 13 sind jeweils mit einer in der Drehrichtung 20 der Welle 4 gegenüber der Nabe 5 wirksamen und zur Führungsachse 8-8 geneigt ausgebildeten Eingriffsfläche 14 versehen, durch die das Kupplungsglied 9 bei Auftreten eines Überlastdrehmomentes an der Nabe 5 in seine bei 16 strichpunktiert angedeutete Ausrückstellung zurückgedrängt wird.The coupling members 9 are each at their radially outer end face 26 provided with a milling 27 which is symmetrical to a guide axis 8-8 containing plane of symmetry 53-53 (Fig. 3) are formed. The milling 27 has two formed from the plane of symmetry 53-53 and inclined to the guide axis 8-8 Engaging surfaces 15 and two guide surfaces extending from one engaging surface 15 each 18 on. The guide surfaces 18 lie in planes parallel to the plane of symmetry 53-53 22-22. The notches 13 are each opposite one another in the direction of rotation 20 of the shaft 4 the hub 5 effective and formed inclined to the guide axis 8-8 engaging surface 14 provided, through which the coupling member 9 when an overload torque occurs pushed back at the hub 5 into its disengaged position indicated by dash-dotted lines at 16 will.
Jede der Rasten 13 ist weiterhin mit einer Führungsfläche 17 versehen, die mit der benachbarten Führungsfläche 18 der Anfräsung 27 zusammenarbeitet, etwa in der Ebene 22-22 liegt und die Nabe 5 in der Drehrichtung 19 der Welle 4 gegenüber dem Kupplungsglied 9 festlegt. Bei Fertigungstoleranzen zwischen den zusammenarbeitenden Eingriffsflächen 14 und 15 kann sich das Kupplungsglied 9 infolge der Führungsflächen 17,18 in den Richtungen der Führungsachse 8-8 relativ zur Raste 13 einstellen, ohne daß letztere ihre Lage in den Drehrichtungen relativ zur Führungsachse 8-8 ändert.Each of the notches 13 is also provided with a guide surface 17, which cooperates with the adjacent guide surface 18 of the milling 27, for example lies in the plane 22-22 and the hub 5 in the direction of rotation 19 of the shaft 4 opposite the coupling member 9 defines. In the case of manufacturing tolerances between the cooperating Engagement surfaces 14 and 15, the coupling member 9 as a result of the guide surfaces 17.18 adjust in the directions of the guide axis 8-8 relative to the detent 13 without the latter changes its position in the directions of rotation relative to the guide axis 8-8.
An ihrensradial inneren Stirnenden 28 sind die Kupplung glieder 9 mit einer weiteren Anfräsung 29 versehen, die symmetrisch zu einer die Führungsachse 8-8 enthaltenden Symmetrieebene ausgebildet sind, die mit der in Fig. 1 durch den Linienzug II-II angedeuteten Schnittebene zusammenfällt. Diese Symmetrieebene steht auf der Symmetrieebene 53-53 der anderen Anfräsung 27 senkrecht. In ihrer äußeren Form ist die Anfräsung 29 mit der Anfräsung 27 identisch, sie weist mithin zur Führungsachse 8-8 geneigt ausgebildete Eingriffsflächen 15 sowie in zur Symmetrieebene parallelen Ebenen liegende Führungsflächen 18 auf. Die dem Druckstück 12 benachbarte Eingriffs fläche 15 der Anfräsung 29 arbeitet mit einer korrespondierenden Eingriffsfläche 25 am Druckstück 12 zusammen, um das Kupplungsglied 9 in seine Einrückstellung 46 zu bringen. Die zur Füthrungsachse 8-8 geneigt ausgebildeten Eingriffsflächen 25 gehen in eine zur Drehachse 7-7 zentrale Abplattung 24 am inneren Stirnende 23 des Druckstückes 12 über, so daß in der Ausrückstellung 26 des Kupplungsgliedes 9 - in der das Druckstück 12 unter Zusammendrückung des Tellerfederpaketes 10 in seine bei 54 strichpunktiert angedeutete Ausrückstellung gebracht ist - die korrespondierenden Eingriffsflächen 15 sind und 25 außer Eingriff gebracht/und die Abplattung 24 an der benachbarten Führungsfläche 18 der Anfräsung 29 anliegt, wodurch die durch die korrespondierenden Eingriffsflächen 15 und 25 erzeugte, in Richtung der Führungsachse 8-8 wirkende Federkraftkomponente des Federpaketes 10 abgeschaltet ist und das Kupplungsglied 9 mithin nicht in seine Einrückstellung 46 zurückschnappen kann. Durch die Hintereinanderschaltung mehrerer einzelner Tellerfedern zu dem Tellerfederpaket 10 ist ein relativ flacher Verlauf der Federkennung erreicht.The coupling members 9 are located on their radially inner end faces 28 provided with a further milling 29 which is symmetrical to a guide axis 8-8 containing plane of symmetry are formed with that in Fig. 1 by the Line II-II indicated section plane coincides. This plane of symmetry stands on the plane of symmetry 53-53 of the other milling 27 perpendicular. In their outer The shape of the milling 29 is identical to the milling 27; it therefore points to the guide axis 8-8 inclined engaging surfaces 15 and in parallel to the plane of symmetry Guide surfaces 18 lying flat. The engagement adjacent to the pressure piece 12 surface 15 of the milling 29 works with a corresponding engagement surface 25 together on the pressure piece 12 to move the coupling member 9 into its engagement position 46 bring to. The engagement surfaces 25 which are inclined to the guide axis 8-8 go into a flattening 24, which is central to the axis of rotation 7-7, at the inner end 23 of the Pressure piece 12 over, so that in the disengaged position 26 of the coupling member 9 - in which the pressure piece 12 under compression of the plate spring assembly 10 in his at 54 the disengagement position indicated by dash-dotted lines is brought - the corresponding Engagement surfaces 15 and 25 are disengaged / and the flattening 24 is attached the adjacent guide surface 18 of the milling 29 rests, whereby the through the corresponding engagement surfaces 15 and 25 generated in the direction the spring force component of the spring assembly 10 acting on the guide axis 8-8 is switched off and the coupling member 9 therefore does not snap back into its engagement position 46 can. By connecting several individual disc springs in series to form the disc spring package 10 a relatively flat course of the spring characteristic is achieved.
Claims (10)
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8141 | Disposal/no request for examination |